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高速公路是国家的基础设施。在公路建设过程中形成了大量的挖、填方边坡,加重水土流失。作为边坡生态防护的重要方面,植被恢复受到很大关注。以“空间”代“时间”调查法,本文对陕南高速公路边坡28个样地土壤、植被和种子库进行了调查和分析,以期揭示陕南高速公路边坡分别在人工植被恢复演替初期(0a、2a、5a、7a)及不同护坡模式下的植被群落特征,演替方向及改良土壤效应。主要结论如下:(1)陕南土石山区高速公路边坡28个样地土壤养分均十分匮乏,土壤有机质、全N含量处于缺乏和显著缺乏水平,速效P处于中等及缺乏水平,仅速效K含量适宜。受地形影响,阴坡土壤养分、土壤物理性状(土壤含水率和土壤容重)均优于阳坡。随着边坡植被恢复时间延长及植被的演替进程推进,土壤有机质和全N含量呈不显著增加趋势,且表现为向表层累积的趋势。三种护坡模式保水保肥效果表现为,骨架护坡最优,其次是挂网喷播,最后是拱形+植生袋。(2)不同恢复年限下样地土壤团聚体均以大团聚体(>0.25mm)为主,其平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均随着时间的延长而增大,而土壤稳定性则相反。陕南高速公路边坡恢复5年时人工植被改良土壤的作用有所显现,但达不到显著水平。土壤的粒级组成主要集中在粒径为<0.002mm的粘粒。土壤0~10cm与10~20cm粒级组成不尽一致。颗粒分布与分形维数存在显著或极显著的相关关系,但是两者与土壤养分性状相关关系均未达到显著水平。(3)28个样地上植被群落共计有52种植物,隶属于22科49属,以禾本科、豆科和菊科植物为主,菊科植物最多(14种),其次为禾本科(8种),豆科7种。群落构成以一年生或多年生草本植物为主,灌木少见。人工植被建植初期,构建群落的类型应该以灌草结合为主,边坡植被配置模式应选择草本(小冠花、苜蓿等)和灌木(紫穗槐、女贞等)相结合的体系,利于水分、光照、养分的利用,提高群落的稳定性。(4)植被物种密度随着恢复时间延长而增加,且植被密度始终表现为阴坡高于阳坡。群落物种数、物种丰富度指数与土壤有机质和全氮含量呈极显著正相关关系,而与速效养分相关关系不显著,团聚体分形维数对物种种类存在极显著影响。多样性指数与团聚体分形维数、含水率、孔隙度均呈不显著的负相关关系。土壤养分和物理性状直接关系着植被的物种种类变化,进而影响植物物种的组成和多样性。(5)边坡土壤种子库共计有63种植物,隶属于24科,主要以禾本科、豆科和菊科植物为主,菊科植物最多(18种),90%以上为自然入侵种。地上植被和种子库群落物种数存在一定相关性(R2=0.35,p <0.01),随时间延长,两者相似性系数(相同物种数)增大(多)。两者丰富度指数和多样性指数呈正相关关系。种子库物种数、密度、丰富度指数和多样性指数与土壤有机质和全氮含量呈极显著的正相关关系(p<0.01),物种种类和密度与其他速效养分存在正相关关系,与团聚体分形维数呈负相关关系(p <0.01)。地上植被和种子库的群落特征在一定程度上能够反映出土壤性状,而土壤的性状直接影响了两者的群落特征。